JP2005038579A - 磁気記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】 高密度記録に適する薄い磁性層を有しながら、サーボ信号の読取信号のＳＮ比およびデータ信号のＳＮ比を向上させた磁気記録媒体を提供する。
【解決手段】 磁気テープＭＴ１の磁性層は、磁気ヘッドＨのトラッキング制御をするためのサーボ信号ＳＳ１が書き込まれたサーボバンドＳＢ１と、データが記録されるデータバンドＤＢ１とを有し、サーボ信号ＳＳ１は、長手方向の何れか一方向に磁化されたサーボバンドＳＢ１上に、前記一方向とは逆方向に磁化されて書き込まれ、かつ、前記磁性層の厚みを１０〜１８０ｎｍとし、前記磁性層の長手方向において、前記磁性層の残留磁化と厚みとの積（Ｍｒｔ）の変動率［（Ｍｒｔの標準偏差）÷（Ｍｒｔの平均値）×１００］を３０％以下とした。
【選択図】 図２

Description

本発明は、磁気記録媒体に関する。

近年、磁気記録媒体は、高密度記録化が進んでおり、コンピュータのバックアップ用では１００ギガバイト程度の記憶容量を有するものがある。例えば、磁気テープの場合は、幅方向に数百本のデータトラックを形成し、高密度記録化を可能としている。それに伴い、データトラックの幅は非常に狭くなっており、隣接するデータトラック間も非常に狭くなっている。そのため、予め磁気テープにサーボ信号を書き込んでおき、磁気ヘッドでこのサーボ信号を読み取りつつ、磁気ヘッドの位置（磁気テープの幅方向の位置）をサーボ制御することによって、磁気ヘッドの記録・再生素子をデータトラックにトレースさせている（特許文献１参照）。

このサーボ信号によって磁気ヘッドの位置制御を行うシステムとして、読み取ったパルス信号の出力バランスにより位置制御を行う振幅変調方式や、読み取ったパルス信号のタイミングにより位置制御を行うＴＢＳ（Ｔｉｍｉｎｇ Ｂａｓｅｄ Ｓｅｒｖｏ）方式等がある。
ＴＢＳ方式におけるサーボ信号を磁気テープ上に記録するシステムにおいては、例えば図３に示すように、テープ搬送系でテープを搬送しながら非平行なパターンのサーボ信号ＳＰをサーボ記録ヘッド（図示せず）によって記録している（図３）。そして、非平行なサーボ信号パターンＳＰは、磁化されていない磁気テープ上のサーボバンドに、一方向に磁化するように記録電流を付与することで記録されていた。
つまり、図３（ｂ）に示すように、従来のＴＢＳ方式ではサーボ信号読取素子（ＭＲ素子）の飽和現象を回避するために、磁化されていないサーボバンドＳＢ上に、図３（ａ）に示すようなゼロ電流とプラスパルス電流とからなる記録パルス電流ＰＣを流して形成していた。

このような記録パルス電流ＰＣを用いると、磁気テープＭＴは、記録パルス電流ＰＣのゼロ電流のときにはサーボパターンＳＰ以外の領域が磁化されず、記録パルス電流ＰＣのプラスパルス電流が流れたときにはサーボパターンＳＰが一方向に磁化され、結果としてサーボ信号ＳＳが書き込まれる。なお、サーボ信号ＳＳを書き込むための磁気ヘッド（図示せず）のヘッドギャップが、磁気テープＭＴの走行方向に対して所定の角度を有する非平行なハ字形状を有しているため、図３（ａ）に示すプラスパルス電流ＰＰａに対し、図３（ｂ）に示すサーボパターンＳＰａが磁化され、更に、プラスパルス電流ＰＰｂに対し、サーボパターンＳＰｂが磁化される。

一方、磁気テープ記録再生装置では、サーボ信号読取素子によってサーボ信号ＳＳの磁界の変化を電気抵抗の変化で検出し、読取信号として微分波形（電圧値）で出力している。そのため、サーボ信号読取素子の電気抵抗の変化が大きくなるほど、サーボ信号ＳＳの読取信号のピーク電圧値が大きくなり、読取信号のＳＮ比が向上する。したがって、サーボ信号ＳＳ自体の磁界の変化が大きい場合やサーボ信号読取素子の幅が広いために読み取る領域が大きい場合、図３（ｃ）に示すように、サーボ信号ＳＳの読取信号ＲＳＬのピーク電圧値は大きくなる。

特開平８−３０９４２号公報（段落０００４）

ところが、今後、磁気記録媒体は、カートリッジ１巻当りの記録容量が数十テラバイト程度まで高密度記録化が進むことが予測される。
それに伴い、磁気テープの場合では、データトラック数が増え、データトラックの幅および隣接するデータトラック間は一層狭くなるとともに、磁気テープ自体も薄層化する。これにより、サーボ信号を読み取るときに検出できる磁気の量は減少し、サーボ信号読取素子で検出できるサーボ信号ＳＳの磁化量の変化も小さくなる。したがって、図３（ｄ）に示すように、サーボ信号ＳＳの読取信号ＲＳＳのピーク電圧値は小さくなり、読取信号ＲＳＳのＳＮ比が劣化する。その結果、磁気テープ記録再生装置において、サーボ信号ＳＳを正確に読み取ることができなくなり、高精度な磁気ヘッドの位置制御を行えなくなる。

そこで、本発明の課題は、高密度記録に適する薄い磁性層を有しながら、サーボ信号の読取信号のＳＮ比（以下サーボ信号のＳＮ比とする）を向上させ、データ信号のＳＮ比が良好な磁気記録媒体を提供することにある。

本発明の課題は、以下の手段により解決することができる。
１）支持体上に磁性粉末を含む磁性層を設けた磁気記録媒体であって、
前記磁性層は、磁気ヘッドのトラッキング制御をするためのサーボ信号が書き込まれたサーボバンドと、データが記録されるデータバンドとを有し、
前記サーボ信号は、そのトラック方向の何れか一方向に磁化された前記サーボバンド上に、前記一方向とは逆方向に磁化されて書き込まれ、かつ、
前記磁性層の厚みが１０〜１８０ｎｍであり、
前記磁性層のトラック方向において、前記磁性層の残留磁化と厚みとの積（Ｍｒｔ）の変動率［（Ｍｒｔの標準偏差）÷（Ｍｒｔの平均値）×１００］が、３０％以下であることを特徴とする磁気記録媒体。
２） 前記磁性粉末は、平均長軸長が３０〜１００ｎｍの強磁性金属粉末又は平均板径が１５〜５０ｎｍの六方晶フェライト磁性粉末であることを特徴とする上記１）に記載の磁気記録媒体。
３）前記磁性層は、非磁性粉末と結合剤とを少なくとも含む非磁性層を介して、前記支持体上に設けられたことを特徴とする上記１）又は２）に記載の磁気記録媒体。
４）前記磁性層のトラック方向において、前記磁性層の磁化反転性を表すスイッチングフィールドディストリビューションが、０．１０〜０．７０であることを特徴とする上記１）〜３）のいずれかに記載の磁気記録媒体。
５）前記磁性層の、サーボバンド以外の部分の残留磁化φ₀と、該部分に１Ｔの外部磁場を印加したときの残留磁化φ₁の比Ｒ（φ₀／φ₁）が、０．０１〜０．３０であることを特徴とする上記１）〜４）のいずれかに記載の磁気記録媒体。
６）前記磁性粉末は、長軸長の変動率［（長軸長の標準偏差）／（長軸長の平均値）］が３０％以下である強磁性金属粉末、又は板径の変動率［（板径の標準偏差）／（板径の平均値）］が３０％以下の六方晶フェライト磁性粉末であることを特徴とする上記１）〜５）のいずれかに記載の磁気記録媒体。
７）リニアサーペンタイン方式で記録・再生することを特徴とする上記１）〜６）のいずれかに記載の磁気記録媒体。

本発明の磁気記録媒体は、サーボ信号がそのトラック方向の何れか一方向に磁化されたサーボバンド上に、前記一方向とは逆方向に磁化されて書き込まれているため、サーボパターンの切り替わりの部分で磁界の変化率および変化量が大きくなり、磁性層が薄膜化しても、サーボ信号の出力を向上させることができる。
また、磁性層の厚みが１０〜１８０ｎｍであるため、高密度記録化が可能となる。
更に、前記切り替わりの部分において、磁界の変化率および変化量が大きくなるため、磁性層の残留磁化（Ｍｒ）と厚み（ｔ）との積であるＭｒｔ（磁性層の単位面積当りの残留磁化を表す値）の不均一性が増幅されるが、磁性層のトラック方向におけるＭｒｔの変動率を３０％以下とすることにより、Ｍｒｔの不均一性に起因するサーボ信号の出力変動を抑えることができる。
本発明の磁気記録媒体はまた、磁性層のサーボバンド以外の部分の残留磁化φ₀と、該部分に１Ｔの外部磁場を印加したときの残留磁化φ₁の比Ｒ（φ₀／φ₁）が、０．０１〜０．３０であるため、データ信号読み取り素子でデータを読み取ったときに高いＳＮ比を得ることができる。

次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照して説明する。
本発明の磁気記録媒体の形状は特に限定されるものではなく、テープ状、シート状、およびディスク状等にすることができる。特に好ましいのは、磁気記録再生方向がそれに直交する方向に比べ長い、シート状、テープ状の磁気記録媒体である。本実施形態では、本発明の磁気記録媒体を磁気テープに適用した場合について説明する。
本発明に用いられる支持体についても、材質・形状は特に限定されるものではないが、磁気テープに適用する場合はフィルム状のものであることが好ましい。本実施形態では支持体としてベースフィルムを用いた場合について説明する。
また、本発明の磁気記録媒体を磁気テープに適用した場合、トラック方向はテープの長手方向であることが好ましい。以下、トラック方向がテープの長手方向である場合について説明する。

［サーボ信号］
まず、サーボ信号について説明する。本発明で用いられるサーボ信号は磁気記録により記録・再生されるもので、信号の形態（サーボパターン）は任意のものを用いることができる。これらには、上述した振幅変調方式やＴＢＳ（Ｔｉｍｉｎｇ Ｂａｓｅｄ Ｓｅｒｖｏ）方式等が挙げられる。図２は、ＴＢＳ方式を採用した本発明の実施形態に係る磁気テープの説明図で、（ａ）は、サーボ信号を書き込んで、サーボバンドを設けるときに使用する記録信号を示す図、（ｂ）は磁気テープの磁化状態を説明する拡大平面図、（ｃ）は磁気テープのサーボバンドから読み取ったサーボ信号を示す図である。

図２（ｂ）に示すように、本発明の実施形態に係る磁気テープＭＴ１には、各々テープの長手方向に伸びるサーボバンドＳＢ１が、幅方向に複数設けられ、各サーボバンドＳＢ１の間には、データバンドＤＢ１が設けられている。各サーボバンドＳＢ１は、磁気テープＭＴ１の長手方向のうち、順方向に磁化されている。図２（ｂ）においては、小さい矢印により磁化されている方向を示している。そして、図２（ａ）に示すように、記録電流としてゼロ電流（ＺＣ１）とプラスパルス電流（ＰＰ１）とからなる記録パルス電流ＰＣ１を流すことにより、サーボバンドＳＢ１を逆方向に磁化してサーボ信号ＳＳ１が書き込まれている。サーボ信号ＳＳ１は、磁気テープＭＴ１の走行方向に対し正の傾斜角をなす２本の縞状に磁化された部分であるバーストＢａと、この部分に続く、走行方向に対し負の傾斜角をなす２本の縞状に磁化された部分であるバーストＢｂにより一つのサーボパターンＳＰ１を形成し、このサーボパターンＳＰ１が所定の間隔で長手方向に繰り返し形成されてサーボ信号ＳＳ１が構成されている。
そして、各サーボバンドＳＢ１間のデータバンドＤＢ１も一様に順方向に磁化されている。もちろん、図２（ｂ）に示した磁気テープＭＴ１は、データが未記録のものであって、データが記録されたときには、データバンドＤＢ１にデータの内容に応じて逆方向や順方向に磁化された部分が形成される。
なお、本実施形態では、２本ずつの正、負に傾斜した縞で、サーボパターンＳＰ１を構成しているが、例えば、５本の正、負に傾斜した縞で構成したり、５本の正、負に傾斜した縞と、４本の正、負に傾斜した縞とを交互に形成するなど、適宜変形が可能である。また、図２においては、わかりやすくするため、サーボパターンＳＰ１を磁気テープＭＴ１に対し、誇張して描いている。

また、図２（ｂ）には、磁気テープＭＴ１に対する磁気ヘッドＨの位置関係を示した。磁気ヘッドＨは、サーボ信号ＳＳ１を読み取るためのサーボ信号読取素子ＳＨが、複数のサーボバンドＳＢ１の間隔と同じ間隔で磁気テープＭＴ１の幅方向（以下、単に「幅方向」という）に並んで配設されている。この読取素子ＳＨの幅方向のディメンジョンは、各サーボバンドＳＢ１の幅より十分小さく設定されている。そして、各サーボ信号読取素子ＳＨの間には、データバンドＤＢ１に信号を記録するため、複数の記録素子ＷＨが幅方向に２列に並んで配設されている。更に、記録素子ＷＨの間には、複数の再生素子ＲＨが幅方向に一列に並んで配設されている。

以上のような磁気テープＭＴ１に対し、磁気テープドライブ（図示せず）の磁気ヘッドＨでデータの記録・再生を行うときには、サーボ信号読取素子ＳＨでサーボ信号ＳＳ１が読み取られる。サーボ信号ＳＳ１のサーボパターンＳＰ１は、磁気テープＭＴ１の走行方向（＝長手方向）に対し傾斜し、互いに非平行な縞により形成されていることから、サーボ信号読取素子ＳＨがサーボ信号ＳＳ１を読み取ってパルスを検出するタイミングは、磁気テープＭＴ１と磁気ヘッドＨの幅方向についての相対位置によって異なる。そのため、パルスを読み取るタイミング（位相のずれ）が所定の条件になるように磁気ヘッドＨの位置を制御することにより、データバンドＤＢ１の所定のトラックへ正確に記録素子ＷＨ又は再生素子ＲＨを位置させることができる。

この際、サーボ信号読取素子ＳＨがサーボ信号ＳＳ１を読み取った出力（ピーク電圧値）は、信号が記録されていない部分と、信号が記録されている部分との切り替わりにおける磁気の変化率又は変化量に依存する。そして、本実施形態では、順方向に磁化された地のサーボバンドＳＢ１の部分から逆方向に磁化されたサーボパターンＳＰ１の切り替わりの部分で順方向から逆方向へ大きく磁気の向きが変わる。
また、逆方向に磁化されたサーボパターンＳＰ１の部分から順方向に磁化された地のサーボバンドＳＢ１の部分に切り替わるところでも逆方向から順方向へ大きく磁気の向きが変わる。そのため、この大きな磁気変化に応じて、図２（ｃ）に示すように、サーボバンドからの読取信号は出力変動の大きな信号となる。したがって、サーボ信号ＳＳ１のＳＮ比を向上させることができる。

また、サーボ信号ＳＳ１の記録は、少なくともサーボバンドＳＢ１を長手方向の順方向に磁化する第一工程と、逆方向に磁化するための単一方向の磁束を誘導させる記録パルス電流ＰＣ１を、サーボ信号記録ヘッド（図示せず）に付与することにより、サーボバンドＳＢ１上にサーボ信号ＳＳ１を書き込む第二工程とを有する手段により行われる（以下、前記第一工程と前記第二工程とを経てサーボ信号を記録する手段を双方向磁化手段という）。
前記第一工程においてサーボバンドＳＢ１を長手方向の順方向に磁化するには、磁気ヘッドを用いてサーボバンドＳＢ１を直接磁化しても良いし（以下、「双方向磁化１」という）、希土類磁石等の永久磁石を用いて、テープ全体を長手方向の順方向に磁化しても良い（以下、「双方向磁化２」という）。後者の方法を用いた場合には、図２（ｂ）に示すように、データバンドＤＢ１のようにサーボバンド以外の部分も一様に順方向に磁化される。なお、本実施形態においては、サーボバンドＳＢ１の地の部分を順方向に磁化し、サーボパターンＳＰ１の部分を逆方向に磁化したが、これとは逆に、サーボバンドＳＢ１の地の部分を逆方向に磁化し、サーボパターンＳＰ１の部分を順方向に磁化しても構わない。また、本実施形態では図２（ｂ）に示すように、データバンドＤＢ１が一様に順方向に磁化されているが、別途交流消磁工程を設けて、データバンドＤＢ１を消磁しても良い。

前記双方向磁化手段においては、少なくとも第一の工程と第二の工程がこの順に含まれていればよく、適宜他の工程を設けることができる。例えば、第一の工程の後にテープ裁断工程を設け、その後第二の工程を施してもよい。

また、本実施形態ではサーボ信号記録ヘッドを用いてサーボ信号ＳＳ１を書き込んだが、サーボ信号ＳＳ１のパターンを凹凸形状あるいは埋め込み構造で予め形成させたマスター担体（パターンドマスター）に、サーボ信号ＳＳ１が書き込まれる媒体を密着させた状態で、転写用磁界を印加してマスター担体に担持した情報に対応するサーボ信号ＳＳ１を転写する、いわゆる磁気転写法を用いても構わない。

［記録再生方法］
本発明の磁気記録媒体は、線記録密度が１００ｋｆｃｉ以上、記録トラック幅（記録素子ＷＨで記録されたトラックの幅）と再生トラック幅（再生素子ＲＨで読み取る幅）の差が０〜１６μｍである磁気記録再生装置で使用されるのが好ましい。すなわち、記録トラック幅と再生トラック幅の差が１６μｍを超えるシステムの場合は、仮にサーボ信号ＳＳ１の読取信号ＲＳのＳＮ比が小さいために高精度に磁気ヘッドＨの位置を制御できず数μｍ程度変動しても、記録トラック幅が再生トラック幅に比べて充分に広いため磁気ヘッドＨの再生素子ＲＨは記録トラック上を問題なく走行できる。しかし、記録トラック幅と再生トラック幅の差を１６μｍ以下にせざるを得ないような線記録密度が高い磁気記録再生装置では、記録トラックのピッチにあわせてサーボ信号読取素子ＳＨの幅も小さくなることから、検出できるサーボ信号ＳＳ１の磁化量の変化も小さくなり、読取信号ＲＳのＳＮ比が劣化する。その結果、磁気記録再生装置において、サーボ信号ＳＳ１を正確に読み取ることができなくなり、磁気ヘッドＨの位置制御を高精度に行うことが困難となる。したがって、本発明の磁気記録媒体の効果は、線記録密度が高い磁気記録再生装置を使用したときに顕著となる。

線記録密度は１００ｋｆｃｉ以上とすることが好ましく、より好ましくは１２０ｋｆｃｉ以上、更に好ましくは１４０ｋｆｃｉ以上である。

記録トラック幅は、２５μｍ以下が好ましく、１５μｍ以下が更に好ましい。
再生トラック幅は、１５μｍ以下が好ましく、１０μｍ以下が更に好ましい。
記録トラック幅と再生トラック幅の差は０〜１６μｍとすることが好ましく、より好ましくは０〜１２μｍ、更に好ましくは０〜８μｍである。
また、本発明の磁気記録媒体の効果は、長手方向に双方向の記録・再生を行うリニアサーペンタイン方式で顕著に発揮される。

［層構成］
続いて、本発明の磁気記録媒体の層構成について、好適な例を説明する。本発明においては、ベースフィルム上に、非磁性粉末と結合剤とを少なくとも含む非磁性層を有し、更に、その上に磁性層を有したものが好ましい。このような磁気記録媒体では、磁性層の下層に、非磁性粉末と結合剤とを少なくとも含む非磁性層が設けられているため、磁性層の表面粗さが適正な値となり、サーボエラーの発生頻度を抑えることができる。
また、磁気記録媒体の走行耐久性向上のために、磁性層が設けられた側と反対側のベースフィルム上にバックコート層を有していても良い。また、その厚み構成は、ベースフィルムが１〜１００μｍ、好ましくは４〜８０μｍであり、磁性層と非磁性層とを合わせた厚みが、ベースフィルムの厚みの１／１００〜２倍の範囲であることが好ましく、より好ましくは１／１００〜１倍、更に好ましくは１／１００〜３０／１００の範囲である。バックコート層を設けた場合は、バックコート層の厚みが０．１〜２μｍ、好ましくは０．３〜１．０μｍ、更に好ましくは０．３〜０．６μｍである。また、ベースフィルムと非磁性層との間に密着性向上のための下塗り層を設けても構わない。この下塗り層厚みは０．０１〜２μｍ、好ましくは０．０２〜０．５μｍである。なお、この下塗り層には公知のものが用いられる。また、本発明の磁気記録媒体には、非磁性層、磁性層、バックコート層以外の層が含まれていても良い。例えば、第２の磁性層、クッション層、オーバーコート層、接着層、保護層を有していても良い。これらの層は、その機能を有効に発揮することができるように適切な位置に設けることができる。

［磁性層］
本発明で用いられる磁性層は、磁性粉末を結合剤に分散して得られた塗布液をベースフィルム上に塗布して得られる。塗布の方法には、ベースフィルム上に磁性層用塗布液を直接塗布する方法、ベースフィルム上に非磁性層を設けた後で磁性層用塗布液を塗布する方法、ベースフィルム上に非磁性層用塗布液と磁性層用塗布液とを同時に塗布する方法等がある。磁性層の厚みは１０〜１８０ｎｍ、好ましくは３０〜１８０ｎｍ、更に好ましくは４０〜１６０ｎｍである。磁性層の厚みを１０ｎｍ以上とすることで、良好なサーボ信号出力を確保できる。また、１８０ｎｍ以下とすることで、書き込まれたサーボ信号の分解能が向上し、サーボ信号の高ＳＮ比が得られる。
磁性層の保磁力Ｈｃは１２７〜３５６ｋＡ／ｍ、好ましくは１４２〜３１６ｋＡ／ｍ、更に好ましくは１５８〜１７７ｋＡ／ｍである。Ｈｃを１２７ｋＡ／ｍ以上とすることで、高い出力が得られ、記録波長が小さくなっても反磁界の影響を低減することができる。Ｈｃが３５６ｋＡ／ｍを超えると磁気ヘッドでの記録が困難になるため、Ｈｃを３５６ｋＡ／ｍ以下とすることが好ましい。
磁性層の残留磁化と厚みとの積（Ｍｒｔ）は５×１０^-10〜７．５×１０^-8Ｔ・ｍ、好ましくは５×１０^-10〜５×１０^-8Ｔ・ｍ、更に好ましくは５×１０^-10〜３×１０^-8Ｔ・ｍである。Ｍｒｔを５×１０^-10〜７．５×１０^-8Ｔ・ｍとすることで、ＭＲ素子が飽和するのを防ぎ、ノイズを低減させることができる。

磁性層の長手方向におけるＭｒｔの変動率は、３０％以下、好ましくは２５％以下、更に好ましくは２０％以下である。Ｍｒｔの変動率を３０％以下とすることで、良好なサーボ信号およびデータ信号のＳＮ比が得られる。
Ｍｒｔの変動率を適正な範囲にするためには種々の方法があり、例えば以下に示すような方法を用いることができる。
１）磁性層用塗布液を直接ベースフィルム上に塗布する方法では、ベースフィルムの長手方向の厚み変動率を３０％以下にし、かつ磁性層用塗布液を送液するポンプの脈動を小さくする。
２）非磁性層を用いる方法では、１）と同様にベースフィルムの長手方向の厚み変動率を３０％以下にし、かつ磁性層および非磁性層用塗布液を送液するポンプの脈動を小さくする。なお、非磁性層用塗布液にチクソトロピックな塗布液を用いると、Ｍｒｔの変動率をより抑えることができる。また、非磁性層の乾燥後に磁性層用塗布液を塗布するいわゆるＷｅｔ ｏｎ ｄｒｙ方式にすれば、Ｍｒｔの変動率をより一層抑えることができる。非磁性層の乾燥後、磁性層用塗布液を塗布する前にカレンダ工程を設けても構わない。

磁性層の長手方向のスイッチングフィールドディストリビューション（前記磁性層の磁化反転性を表す値で、以下「ＳＦＤ」とする）は０．１０〜０．７０、好ましくは０．１５〜０．６５、更に好ましくは０．１５〜０．６０である。ＳＦＤは、図１に示すように、印加磁場（Ｈ）と記録媒体の磁化（Ｍ）との関係を表す磁化曲線（図１（ａ））の微分曲線（図１（ｂ））から算出される。ここで、図１（ｂ）に示すｄＭ／ｄＨ−Ｈ曲線のピーク半値幅をΔＨとし、記録媒体の保磁力をＨｃとしたときに、ＳＦＤ＝ΔＨ／Ｈｃで定義する。このＳＦＤが小さいほど磁化の立ち上がりが急峻であり、このために記録信号の磁化反転領域の幅が狭くなり、良好な磁化反転性を示す。
ＳＦＤを０．７０以下とすることにより、磁化反転領域の幅を狭くすることができ、良好なサーボ信号のＳＮ比が得られる。
また、ＳＦＤは磁性粉末粒子の粒度分布がシャープであるほど小さくなる。この粒度分布をシャープにするには、磁性粉末の生成反応系をできるだけ均一にするとともに、生成した磁性粉末に、公知の分布改良処理を施せば良い。なお、前記処理を施しても、ＳＦＤが０．１０より小さくなるように粒度分布を調整するのは困難であるため、ＳＦＤの下限値を０．１０とした。
また、ＷＹＫＯ社製 ＨＤ−２０００にて測定した磁性層の中心面平均表面粗さＳＲａは１〜５ｎｍであることが好ましく、１．５〜４．５ｎｍであることがより好ましい。ＳＲａを上記範囲にすることによってエラーレートを抑えることができる。

磁性層の、サーボバンド以外の部分の残留磁化φ₀と、該部分に１Ｔの外部磁場を印加したときの残留磁化φ₁の比Ｒ（φ₀／φ₁）は０．０１〜０．３０、好ましくは０．０４〜０，２５、更に好ましくは０．０４〜０．２０である。Ｒを０．０１〜０．３０とすることで、データ信号読み取り素子でデータを読み取ったときに高いＳＮ比を得ることができる。
残留磁化φ₁の比Ｒ（φ₀／φ₁）を適正な範囲にするためには種々の方法があり、例えば、下に示すような方法を用いることができる。
（１）前記双方向磁化１において永久磁石でテープ全体をヘッドの走行方向の順方向に磁化する際、印加する磁化の大きさを調整する。
（２）データバンドＤＢ１が一様に磁化されており、別途消磁工程を設けてデータバンドＤＢ１を消磁する際の消去磁界の大きさを調整する。

本発明の磁性層に用いられる磁性粉末としては、高密度記録を可能とするため、強磁性金属粉末又は六方晶フェライト磁性粉末が好ましい。強磁性金属粉末の場合は、例えば、Ｆｅを主体とした針状粉末で、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｓｍ、Ｎｂ等が含まれる合金粉末が用いられる。
また、Ａｌ、Ｙ等の化合物を焼結防止剤として用いることができる。強磁性金属粉末の平均長軸長は３０〜１００ｎｍであることが好ましく、３５〜９０ｎｍであることがより好ましく、４０〜８０ｎｍであることが更に好ましい。平均長軸長を１００ｎｍ以下とすることで、ノイズが低減でき、良好なサーボ信号およびデータ信号のＳＮ比が得られる。また、平均長軸長を３０ｎｍ以上とすることで良好な保持力Ｈｃが確保できる。
また、強磁性金属粉末の平均針状比は３〜１０であることが好ましく、３〜８であることがより好ましく、４〜８であることが更に好ましい。
強磁性金属粉末の長軸長の変動率［（長軸長の標準偏差）／（長軸長の平均値）］は３０％以下であることが好ましく、２５％以下であることがより好ましく、２０％以下であることが更に好ましい。長軸長の変動率を３０％以下とすることで、長軸長の異なった磁性粒子が混在することによるノイズを低減してサーボ信号およびデータ信号のＳＮ比を向上できる。
強磁性金属粉末の飽和磁化量σｓは７０〜１５０Ａ・ｍ²／ｋｇであることが好ましく、８０〜１４０Ａ・ｍ²／ｋｇであることがより好ましく、９０〜１２５Ａ・ｍ²／ｋｇであることが更に好ましい。また、その保磁力Ｈｃは１２７〜３５６ｋＡ／ｍであることが好ましく、１４２〜３１６ｋＡ／ｍであることがより好ましく、１５８〜１７７ｋＡ／ｍであることが更に好ましい。
強磁性金属粉末のＢＥＴ法による比表面積（Ｓ_BET）は、４０〜８０ｍ²／ｇであることが好ましく、より好ましくは４５〜７０ｍ²／ｇである。ＢＥＴ法による比表面積（Ｓ_BET）が４０ｍ²／ｇ以上であれば、ノイズが低減され、８０ｍ²／ｇ以下であれば、良好な表面性を得ることができる。

六方晶フェライト磁性粉末の場合は、Ｂａフェライトが適している。また、置換元素としてＴｉ等を含んでいても良い。六方晶フェライト磁性粉末の平均板径は１５〜５０ｎｍであることが好ましく、２０〜４５ｎｍであることがより好ましく、２０〜４０ｎｍであることが更に好ましい。強磁性金属粉末を用いる場合と同様、平均板径を５０ｎｍ以下とすることで、ノイズが低減でき、良好なサーボ信号およびデータ信号のＳＮ比が得られる。また、平均板径を１５ｎｍ以上とすることで良好な保持力Ｈｃが確保できる。
また、六方晶フェライト磁性粉末の平均板状比は２〜７であることが好ましく、３〜５であることがより好ましい。
六方晶フェライト磁性粉末の板径の変動率［（板径の標準偏差）／（板径の平均値）］は３０％以下であることが好ましく、２５％以下であることがより好ましく、２０％以下であることが更に好ましい。板径の変動率を３０％とすることで、板径の異なった磁性粒子が混在することによるノイズを低減してサーボ信号およびデータ信号のＳＮ比を向上できる。
六方晶フェライト磁性粉末の飽和磁化量σｓは、４０〜８０Ａ・ｍ²／ｋｇであることが好ましく、４５〜７５Ａ・ｍ²／ｋｇであることがより好ましく、４５〜６５Ａ・ｍ²／ｋｇであることが更に好ましい。また、その保磁力Ｈｃは１２７〜３５６ｋＡ／ｍであることが好ましく、１４２〜３１６ｋＡ／ｍであることがより好ましく、１５８〜１７７ｋＡ／ｍであることが更に好ましい。
上記粒子サイズの範囲内におけるＢＥＴ法による比表面積は１０〜２００ｍ²／ｇである。この比表面積は、概ね粒子板径と板厚からの計算値と符合する。

本発明の磁性層に用いられる結合剤には公知のものを使用できる。例えば、塩化ビニル共重合体、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂等、又はこれらの混合物が挙げられる。また、これらの樹脂の数平均分子量は２〜１０万、好ましくは３〜８万である。なお、これらの樹脂には磁性粉末の分散性を向上させるために極性基を導入すると良い。極性基としては−ＣＯＯＭ、−ＳＯ₃Ｍ、−Ｐ＝Ｏ（ＯＭ）₂（Ｍは水素原子又はアルカリ金属）が知られている。
更に、磁性層には、必要に応じて、研磨剤、カーボンブラック、潤滑剤等を含有させることができる。研磨剤を含有させる場合は、平均粒子サイズが１０〜３００ｎｍ、かつ、磁性層厚みの２倍以下のものが好ましい。

［非磁性層］
本発明で用いられる非磁性層は、非磁性粉末と結合剤とを少なくとも含むものが好ましい。非磁性粉末としては公知のものが使用可能で、これらにはＴｉＯ₂、Ｆｅ₂Ｏ₃、Ａｌ₂Ｏ₃、ＣｅＯ₂、ＺｒＯ₂、ＢａＳＯ₄、ＺｎＯ、カーボンブラック、グラファイト等が挙げられる。これらの中でもＴｉＯ₂、α−Ｆｅ₂Ｏ₃が好ましく、これらとカーボンブラックを併用することがより好ましい。また、極性基が導入された樹脂を結合剤に用いる場合は、金属酸化物が分散性の点で優れる。これら非磁性粉末の平均粒子サイズ（針状の場合は平均長軸長）は１０〜３００ｎｍ、好ましくは３０〜２００ｎｍであり、形状は粒状、針状、サイコロ状のいずれでも良い。また、非磁性粉末は必要に応じて複数種類用いられる。例えば導電性付与のために非磁性酸化物、カーボンブラック等を混合することも可能である。また、非磁性層に用いる結合剤は、磁性層と同じく公知のものが用いられる。更に、非磁性層には、必要に応じて、帯電防止剤、潤滑剤等を含有させることができる。

［ベースフィルム］
本発明に用いられるベースフィルムは、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル類、ポリオレフィン類、セルローストリアセテート、ポリカーボネート、ポリアミド（特に好ましくは芳香族ポリアミド）、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリスルフォン、アラミド等の公知のフィルムが使用できる。これらのベースフィルムには予めコロナ放電処理、プラズマ処理、易接着処理、熱処理、除塵処理等を行っても良い。本発明の目的を達成するには、ベースフィルムとして中心線平均粗さＲａ（カットオフ値：０．２５ｍｍ）が０．０３μｍ以下、好ましくは０．０２μｍ以下、更に好ましくは０．０１μｍ以下のものを使用する必要がある。また、これらのベースフィルムは、単に中心線平均粗さＲａが小さいだけではなく、１μｍ以上の粗大突起がないことが好ましい。また、表面の粗さ形状は、必要に応じて、ベースフィルムに添加されるフィラーの大きさと量とにより自在にコントロールすることができる。
本発明に用いられるベースフィルムの長手方向のＦ−５値は、好ましくは５〜５０ｋｇ／ｍｍ²、幅方向のＦ−５値は、好ましくは３〜３０ｋｇ／ｍｍ²であり、長手方向のＦ−５値が幅方向のＦ−５値より高いのが一般的であるが、特に幅方向の強度を高くする必要があるときはその限りでない。また、ベースフィルムの長手方向および幅方向の１００℃、３０分での熱収縮率は好ましくは３％以下、更に好ましくは１．５％以下であり、８０℃、３０分での熱収縮率は好ましくは１％以下、更に好ましくは０．５％以下である。また、その破断強度は長手方向および幅方向ともに、好ましくは５〜１００ｋｇ／ｍｍ²であり、その弾性率は、長手方向および幅方向ともに、好ましくは１００〜２０００ｋｇ／ｍｍ²である。

［バックコート層］
本発明に用いられるバックコート層は公知のものが使用できるが、結合剤、およびカーボンブラックを含有するものであることが好ましい。バックコート層は、微粒子で電気伝導性が優れたカーボンブラックを主なフィラーとし、平均粒子サイズの異なる二種類のカーボンブラックを含有させたり、必要により無機質粉末を含有してもよい。例えば、モース硬度５〜９の無機質粉末を含有させることができる。無機質粉末のバックコート層への配合量は、カーボンブラック１００質量部に対して、通常、０．５〜１５０質量部であり、好ましくは０．５〜１００質量部である。

前述のように、バックコート層には、平均粒子サイズの異なる二種類のカーボンブラックを含有させることができる。例えば、平均粒子サイズが１５〜５０ｎｍの微粒子状カーボンブラックと平均粒子サイズが８０〜３００ｎｍの粗粒子状カーボンブラックを用いることができる。このように、二種類のカーボンブラックを使用することにより、バックコート層を粗面化しても磁性層への裏写りの少ない磁気記録媒体を得ることができる。

また、一般に、上記のような微粒子状のカーボンブラックの添加により、バックコート層の表面電気抵抗を低く設定でき、また光透過率も低く設定できる。磁気記録の装置によっては、テープの光透過率を利用し、動作の信号に使用しているものが多くあるため、このような場合には特に微粒子状のカーボンブラックの添加は有効になる。また、微粒子状カーボンブラックは、一般に潤滑剤の保持力に優れ、潤滑剤併用時、摩擦係数の低減化に寄与する。

一方、平均粒子サイズ８０〜３００ｎｍの粗粒子状カーボンブラックは、固体潤滑剤としての機能を有しており、またバックコート層の表面に微小突起を形成し、接触面積を低減化して、摩擦係数の低減化に寄与する。

本発明で用いることができる微粒子状カーボンブラックの具体的な商品としては、以下のものを挙げることができる。括弧内は、平均粒子サイズを示す。ＲＥＧＡＬ ９９Ｒ（３８ｎｍ）、ＲＡＶＥＮ２０００Ｂ（１８ｎｍ）、ＲＡＶＥＮ１５００Ｂ（１７ｎｍ）（以上、コロンビアカーボン社製）、ＢＰ８００（１７ｎｍ）（キャボット社製）、ＰＲＩＮＴＥＸ９０（１４ｎｍ）、ＰＲＩＮＴＥＸ９５（１５ｎｍ）、ＰＲＩＮＴＥＸ８５（１６ｎｍ）、ＰＲＩＮＴＥＸ７５（１７ｎｍ）（以上、デグサ社製）、＃３９５０（１６ｎｍ）（三菱化学（株）製）。
また、粗粒子カーボンブラックの具体的な商品の例としては、旭＃５１（９１ｎｍ）（旭カーボン社製）、サーマルブラック（２７０ｎｍ）（カーンカルブ社製）、ＲＡＶＥＮＭＴＰ（２７５ｎｍ）（コロンビアカーボン社製）を挙げることができる。平均粒子サイズ８０〜３００ｎｍの粗粒子状カーボンブラックは、ゴム用カーボンブラックや、カラー用カーボンブラックより選択することができる。

本発明において、バックコート層における微粒子状カーボンブラックと粗粒子状カーボンブラックの含有比率（質量比）は、前者：後者＝９８：２〜７５：２５の範囲とすることが好ましく、更に好ましくは、９５：５〜８５：１５である。また、バックコート層におけるカーボンブラックの含有量（二種類のカーボンブラックを使用する場合は、微粒子状カーボンブラックと粗粒子状カーボンブラックの合計量）は、結合剤１００質量部に対して、通常３０〜８０質量部の範囲とすることができ、好ましくは、４５〜６５質量部の範囲である。

バックコート層に添加することができる無機質粉末としては、平均粉体サイズが８０〜２５０ｎｍでモース硬度が５〜９の無機質粉末が挙げられる。無機質粉末としては、上述した非磁性層に使用される非磁性粉末や研磨剤などと同様のものを使用することができ、中でもα−酸化鉄、α−アルミナ等を用いることが好ましい。無機質粉末のバックコート層への添加量は、結合剤１００質量部に対して、好ましくは０．５〜４０質量部の範囲であり、更に好ましくは１〜３０質量部の範囲である。

バックコート層に使用する結合剤は、従来公知の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、反応型樹脂等を用いることができる。好ましい結合剤は、塩化ビニル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル樹脂、ニトロセルロース等の繊維素系樹脂、フェノキシ樹脂、ポリウレタン樹脂である。その中でも、塩化ビニル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル樹脂、ポリウレタン樹脂を用いるのがより好ましい。

バックコート層には、前述の成分以外に、他の任意の成分として、分散剤、潤滑剤を添加することもできる。分散剤としては、例えば、カプリル酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ベヘン酸、オレイン酸、エライジン酸、リール酸、リノレン酸、ステアロール酸等の炭素数１２〜１８個の脂肪酸（ＲＣＯＯＨ；Ｒは炭素数１１〜１７個のアルキル基、またはアルケニル基）、前記脂肪酸のアルカリ金属またはアルカリ土類金属からなる金属石けん、前記の脂肪酸エステルのフッ素を含有した化合物、前記脂肪酸のアミド、ポリアルキレンオキサイドアルキルリン酸エステル、レシチン、トリアルキルポリオレフィンオキシ第四級アンモニウム塩（アルキルは炭素数１〜５個、オレフィンは、エチレン、プロピレンなど）、硫酸エステル、銅フタロシアニン、沈降性硫酸バリウム等を使用することができる。分散剤は、結合剤樹脂１００質量部に対して、０．５〜２０質量部の範囲で添加することができる。

バックコート層は、通常の方法に従って非磁性支持体の磁性層が設けられている側とは反対側に設けられる。即ち、前記の各成分を適当な有機溶媒に溶解、分散させた塗布液を調製し、これを常法の塗布方法に従い、塗布、乾燥することにより、非磁性支持体上にバックコート層を設けることができる。本発明において、バックコート層は、その平均表面粗さＲａが、２０〜３０ｎｍであることが好ましく、より好ましくは２２〜２８ｎｍである。バックコート層の表面粗さは、テープが巻かれた状態でバックコート層の表面が磁性層の表面に転写されることで、再生出力に影響を与えたり、ガイドポールに対する摩擦係数に影響を与えるため、上記の範囲に調整することが好ましい。なお、この表面粗さＲａの調整は、バックコート層を塗布形成後、カレンダーによる表面処理工程において、用いるカレンダーロールの材質、その表面性、圧力等の調整により行うことができる。本発明において、バックコート層の厚みは０．１〜２μｍ、好ましくは０．３〜１．０μｍ、更に好ましくは０．３〜０．６μｍである。

［製造方法］
本発明の磁気記録媒体の製造方法について、好適な例を説明すると、製造工程に少なくとも、磁性層用塗布液の調製工程、ベースフィルム上への磁性層用塗布液の塗布工程、希土類磁石等により磁性体を配向させる配向工程、乾燥工程、ローラにより表面の平滑性を高くするためのカレンダ工程、スリット工程、サーボ信号の記録工程を有している方法が好ましい。また、非磁性層を設ける場合は、非磁性層用塗布液の調製工程および塗布工程が別途加わる。以下、非磁性層を設けた本発明の磁気記録媒体の製造方法について説明する。なお、本発明の磁気記録媒体の製造方法は以下に示す方法に限定されず、例えば、必要に応じバックコート層等を設ける工程を加えても良い。

磁性層および非磁性層用塗布液の調製工程は、少なくとも混練工程および分散工程を有している。また、これらの工程の前後に必要に応じて混合工程を設けても良く、更に、個々の工程はそれぞれ二段階以上に分かれていても構わない。本発明で用いられる強磁性金属粉末、六方晶フェライト磁性粉末、非磁性粉末、結合剤、カーボンブラック、研磨剤、帯電防止剤、潤滑剤、溶剤等すべての原料はどの工程の最初又は途中で添加しても構わない。また、個々の原料を２つ以上の工程で分割して添加しても構わない。例えば、ポリウレタン樹脂を混練工程、分散工程、分散後の粘度調整のための混合工程で分割して投入しても良い。

本発明に用いる残留磁化の高い磁性層を得るには、磁性層用塗布液の混練工程に連続ニーダ、加圧ニーダ等の強い混練力をもつものを使用することが好ましい。ニーダを用いる場合は磁性粉末と、磁性粉末１００質量部に対し１５〜５００質量部の結合剤とが混練処理される。また非磁性層用塗布液を分散させるには、高比重の分散メディアを用いることが好ましい。このような分散メディアには、ジルコニアビーズ、チタニアビーズ、スチールビーズ等が好適である。

ベースフィルム上への前記塗布液の塗布工程は公知の方法を使用することができ、例えば、以下に示す方法が挙げられる。
１）グラビア塗布、ロール塗布、ブレード塗布、エクストルージョン塗布装置等により、まず非磁性層用塗布液を塗布し、非磁性層がウェット状態のうちに特公平１−４６１８６号公報、特開昭６０−２３８１７９号公報、特開平２−２６５６７２号公報に開示されているベースフィルム加圧型エクストルージョン塗布装置により磁性層用塗布液を塗布する方法。
２）特開昭６３−８８０８０号公報、特開平２−１７９７１号公報、特開平２−２６５６７２号公報に開示されているような塗布液通液スリットを２つ内蔵する一つの塗布ヘッドにより、磁性層および非磁性層用塗布液をほぼ同時に塗布する方法。
３）特開平２−１７４９６５号公報に開示されているバックアップロール付きエクストルージョン塗布装置により磁性層および非磁性層用塗布液をほぼ同時に塗布する方法。
なお、前記したように、非磁性層用塗布液にチクソトロピックな塗布液を用いる方法やＷｅｔ ｏｎ ｄｒｙ方式により塗布する方法を用いれば、Ｍｒｔの変動率をより一層抑えることができる。

また、磁性粉末粒子の凝集による磁気記録媒体の電磁変換特性等の低下を防止するため、特開昭６２−９５１７４号公報や特開平１−２３６９６８号公報に開示されているような方法により、塗布ヘッド内部の塗布液にせん断を付与することが好ましい。更に、塗布液の粘度について、特開平３−８４７１号公報に開示されている数値範囲を満たせば、より一層、磁性粉末粒子の凝集を防ぐことができる。

磁性体を配向させる配向工程は、例えば、希土類磁石を斜めに交互に配置してランダム配向を行う方法や、ソレノイドで交流磁場を印加してランダム配向を行う方法等の公知の方法を用いることができる。ただし、本発明の磁気記録媒体を得るには強力な配向を行う必要があるため、０．２Ｔ以上の希土類磁石による配向方法と、０．１Ｔ以上のソレノイドによる配向方法とを併用して用いることが好ましい。更に、配向性向上のためには、配向前に予め適度な乾燥工程を設けることが好ましい。

ローラにより表面の平滑性を高くするためのカレンダ工程は、プラスチックロールと金属ロールとの間、又は金属ロール同士間で処理するのが好ましい。カレンダ工程に使用されるプラスチックロールには、エポキシ、ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド等の耐熱性を有するものが挙げられる。
カレンダ処理温度は、好ましくは７０℃以上、更に好ましくは８０℃以上である。ロールの線圧力は好ましくは２００ｋｇ／ｃｍ以上、更に好ましくは３００ｋｇ／ｃｍ以上である。

［物理特性］
本発明の磁気記録媒体において、磁性層の表面固有抵抗は、好ましくは１×１０⁴〜１×１０¹²オーム／ｓｑ、その０．５％伸びでの弾性率は走行方向、幅方向とも好ましくは１００〜２０００ｋｇ／ｍｍ²、その破断強度は好ましくは１〜３０ｋｇ／ｃｍ²、そのガラス転移温度（１１０Ｈｚで測定した損失弾性率の極大点）は好ましくは５０〜１２０℃、非磁性層のそれは好ましくは０〜１００℃である。磁性層の損失弾性率は１×１０⁷〜８×１０⁸Ｐａの範囲にあることが好ましく、その損失正接は０．２以下であることが好ましい。損失正接を０．２以下とすることで、磁気記録媒体の走行時における粘着故障を防止することが出来る。
本発明の磁気記録媒体の弾性率は、走行方向、幅方向とも好ましくは１００〜１５００ｋｇ／ｍｍ²、その残留伸びは好ましくは０．５％以下、その１００℃以下のあらゆる温度での熱収縮率は、好ましくは１％以下、更に好ましくは０．５％以下、もっとも好ましくは０．１％以下である。
磁気記録媒体の磁性層面およびその反対面（ベースフィルム又はバックコート層）のステンレス板（ＳＵＳ４２０Ｊ）に対する摩擦係数は、好ましくは０．５以下、更に好ましくは０．３以下である。

磁性層中に含まれる残留溶媒は好ましくは１００ｍｇ／ｍ²以下、更に好ましくは１０ｍｇ／ｍ²以下である。空隙率は非磁性層、磁性層とも好ましくは３０容量％以下、更に好ましくは２０容量％以下である。空隙率は高出力を果たすためには小さい方が好ましいが、目的によっては所定の値を確保した方が良い場合がある。例えば、繰り返し用途が重視される磁気記録媒体では空隙率が大きい方が走行耐久性は好ましいことが多い。

本発明の磁気記録媒体は、目的に応じ、非磁性層と磁性層とが互いに異なる物理特性を有していても良い。例えば、磁性層の弾性率を高くし走行耐久性を向上させると同時に、非磁性層の弾性率を磁性層より低くすれば、磁気記録媒体のヘッド当り（磁気記録媒体とヘッドとを密着させる度合い）を向上させることができる。また、２層以上の磁性層を用いた場合は、目的に応じ、物理特性がそれぞれ異なっていても良い。例えば、特開昭５８−５６２２８号公報に記載されているように、上層磁性層のＨｃを下層磁性層のＨｃより高くすることにより、再生出力特性の向上が可能となる。

本明細書において、強磁性金属粉末やカーボンブラックのように種々の粉体のサイズ（以下、「粉体サイズ」と言う）は、高分解能透過型電子顕微鏡写真及び画像解析装置より求められる。高分解能透過型電子顕微鏡写真の粉体の輪郭を画像解析装置でなぞり、粉体のサイズを求めることができる。即ち、粉体サイズは、（１）粉体の形状が針状、紡錘状、柱状（ただし、高さが底面の最大長径より大きい）等の場合は、粉体を構成する長軸の長さ、即ち長軸長で表され、（２）六方晶系フェライト磁性粉のように粉体の形状が板状乃至柱状（ただし、厚さ乃至高さが板面乃至底面の最大長径より小さい）場合は、その板面乃至底面の最大長径、即ち板径で表され、（３）粉体の形状が球形、多面体状、不特定形等であって、かつ形状から粉体を構成する長軸を特定できない場合は、円相当径で表される。円相当径とは、円投影法で求められるものを言う。

また、該粉体の平均粉体サイズは、上記粉体サイズの算術平均であり、約５００個の一次粒子について上記の如く測定を実施して求めたものである。一次粒子とは、凝集のない独立した粉体をいう。
そして、粉体の形状が特定の場合、例えば、上記粉体サイズの定義（１）の場合は、平均粉体サイズを平均長軸長と言い、（長軸長／短軸長）の値の算術平均を平均針状比という。
尚、短軸長とは長軸に直行する軸で最大のものをいう。同定義（２）の場合は平均粉体サイズを平均板径と言い、（板径／板厚）の算術平均を平均板状比という。ここで、板厚とは厚さ乃至高さである。同定義（３）の場合は平均粉体サイズを平均粒子径という。
各データの変動係数は、（標準偏差／平均値）×１００（％）である。

以下に本発明を実施例により更に具体的に説明する。なお、ここに示す成分、割合、操作、順序等は本発明の主旨を逸脱しない範囲において変更し得るものであり、本発明は下記の実施例に制限されるべきものではない。また、実施例中の「部」は質量部を示す。

［磁気記録媒体の作製］
実施例および比較例で使用した磁性層用塗布液成分およびその調製方法は下記の通りである。なお、磁性粉末の平均サイズは表１および表２に示す値とし、更に、磁性層の長手方向におけるＳＦＤが表１および表２に示す値となるように、磁性粉末粒子の粒度分布を調整した。
１）実施例１〜４、９〜１０、１１〜１８、２３〜２７および比較例１〜１５
強磁性金属粉末 １００部
組成比（Ｆｅ／Ｃｏ）
実施例１、比較例１および比較例３：９０／１０
実施例２〜４、比較例２および比較例４：７５／２５
保磁力Ｈｃ：１７５ｋＡ／ｍ
ＢＥＴ法による比表面積：６４ｍ²／ｇ
結晶子サイズ：１１ｎｍ
針状比：４．１
飽和磁化量σｓ：１１０Ａ・ｍ²／ｋｇ
焼結防止剤：Ａｌ、Ｙ
塩化ビニル系共重合体 １２部
−ＳＯ₃Ｎａ含有量：１×１０^-4モル／ｇ
重合度：３００
ポリエステルポリウレタン樹脂 ３部
ネオペンチルグリコール／カプロラクトンポリオール／
ジフェニルメタンジイソシアネート＝０．９／２．６／１
−ＳＯ₃Ｎａ含有量：１×１０^-4モル／ｇ
α−アルミナ（粒子サイズ０．１７μｍ） ２部
カーボンブラック（粒子サイズ０．０９μｍ） ０．５部
ブチルステアレート １部
ステアリン酸 ５部
メチルエチルケトン ９０部
シクロヘキサノン ３０部
トルエン ６０部
２）実施例５〜８、１９〜２２
六方晶フェライト（Ｂａフェライト）磁性粉末 １００部
対Ｂａモル比組成：Ｆｅ ９．１０、Ｃｏ ０．２０、
Ｚｎ ０．７７
保磁力Ｈｃ：１８３ｋＡ／ｍ
ＢＥＴ法による比表面積：５５ｍ²／ｇ
飽和磁化量σｓ：５８Ａ・ｍ²／ｋｇ
板厚：８ｎｍ
塩化ビニル系共重合体 １０部
−ＳＯ₃Ｎａ含有量：１×１０^-4モル／ｇ
重合度：３００
ポリエステルポリウレタン樹脂 ４部
ネオペンチルグリコール／カプロラクトンポリオール／
ジフェニルメタンジイソシアネート＝０．９／２．６／１
−ＳＯ₃Ｎａ含有量：１×１０^-4モル／ｇ
α−アルミナ（粒子サイズ０．１７μｍ） ８部
カーボンブラック（粒子サイズ０．０９μｍ） １部
ブチルステアレート １０部
ブトキシエチルステアレート ５部
イソヘキサデシルステアレート ３部
ステアリン酸 ２部
メチルエチルケトン １２５部
シクロヘキサノン １２５部
上記成分をそれぞれ連続ニーダで混練した後、サンドミルを用いて分散させた。得られた分散液のそれぞれに、ポリイソシアネートを３部加え、更に、メチルエチルケトンとシクロヘキサノンとの混合溶媒を４０部加えた後、１μｍの平均孔径を有するフィルターを用いて濾過し、磁性層用塗布液を調製した。

次に、実施例１〜７、９〜２０、２２〜２７、および比較例１〜１５で使用した非磁性層用塗布液成分およびその調製方法は下記の通りである。
非磁性粉末（α−Ｆｅ₂Ｏ₃） ８５部
平均長軸長：０．１５μｍ
ＢＥＴ法による比表面積：５２ｍ²／ｇ
ｐＨ：７．６
カーボンブラック １５部
平均１次粒子径：１６ｎｍ
ＤＢＰ吸油量：８０ｍｌ／１００ｇ
ｐＨ：８．０
ＢＥＴ法による比表面積：２５０ｍ²／ｇ
揮発分：１．５％
塩化ビニル共重合体 １２部
−ＳＯ₃Ｎａ含有量：５×１０^-6モル／ｇ
重合度：２８０
ポリエステルポリウレタン樹脂 ５部
ネオペンチルグリコール／カプロラクトンポリオール／
ジフェニルメタンジイソシアネート＝０．９／２．６／１
−ＳＯ₃Ｎａ含有量：１×１０^-4モル／ｇ
ブチルステアレート １部
ステアリン酸 １部
メチルエチルケトン １００部
シクロヘキサノン ５０部
トルエン ５０部
上記成分を連続ニーダで混練した後、サンドミルを用いて分散させた。得られた分散液にポリイソシアネートを１部加え、更に、メチルエチルケトンとシクロヘキサノンとの混合溶媒を４０部加えた後、１μｍの平均孔径を有するフィルターを用いて濾過し、非磁性層用塗布液を調製した。

次に、実施例１〜２７および比較例１〜１５で使用したバックコート層用塗布液成分および調製方法は下記の通りである。
１）混合物Ａ
カーボンブラック １００部
ＢＰ−８００（キャボット社製）
ニトロセルロース １００部
ＲＳ１／２
ポリウレタン ３０部
Ｎ２３０１（日本ポリウレタン社製）
オレイン酸銅（分散剤） ５部
銅フタロシアニン（分散剤） ５部
沈降性硫酸バリウム（分散剤） ５部
メチルエチルケトン ５００部
トルエン ５００部
２）混合物Ｂ
カーボンブラック １００部
ＳＳＡ：８．５ｍ²／ｇ
平均粒径：２７０ｎｍ
ＤＢＰ吸油量：３６ｍｌ／１００ｇ
ｐＨ：１０
ニトロセルロース １００部
ポリウレタン ３０部
Ｎ２３０１（日本ポリウレタン社製）
メチルエチルケトン ３００部
トルエン ３００部
上記混合物Ａをロールミルで予備混練した後、混合物Ａと混合物Ｂとをサンドグラインダーで分散し、得られた分散液１００部に対し、以下の成分を添加した。
ポリエステル樹脂 ５部
バイロン３００（東洋紡社製）
ポリイソシアナート ５部
コロネートＬ（日本ポリウレタン社製）

続いて、磁性層および非磁性層用塗布液の塗布量を、非磁性層の乾燥後の厚みが１．５μｍになるように、更に、その上に設ける磁性層の製品時の厚みが、表１に示す値となるように調整し、ベースフィルム上に同時重層塗布した。ベースフィルムには、厚みが６．５μｍで、中心線平均粗さＲａ（カットオフ値０．２５ｍｍ）が０．０１μｍのポリエチレンテレフタレートを用いた。なお、実施例８は非磁性層を設けずに、直接前記ベースフィルム上に磁性層用塗布液を塗布した。また、磁性層の長手方向におけるＭｒｔの変動率が、表１に示す値となるように、前記ベースフィルムの長手方向における厚みの変動率を制御した。
そして、磁性層および非磁性層がまだ湿潤状態にあるうちに、０．３Ｔの希土類磁石と０．１５Ｔのソレノイドにより配向させ、乾燥を行った。
そして、磁性層が設けられた側と反対側のベースフィルム上に、乾燥後の厚みが０．３μｍになるようにバックコート層用塗布液を塗布し、乾燥した。
更に、金属ロールのみから構成される７段のカレンダで、温度９０℃にて処理を行い、１／２インチ幅にスリットした。

（サーボ信号書き込み方法）
１）実施例１〜１０、２４、比較例３〜６、１２
サーボバンドＳＢ１を磁気ヘッドでヘッドの走行方向の順方向に一様に磁化したあと、逆方向に磁化するための単一方向の磁束を誘導させる記録パルス電流ＰＣ１を、該磁気ヘッドに付与することにより、サーボバンドＳＢ１上にＬＴＯ Ｕｌｔｒｉｕｍ２フォーマットのサーボ信号を書き込んだ（双方向磁化１）。
２）比較例１および２、７〜９、１５
磁化されていないサーボバンド上にサーボ信号を書き込んだ（単一方向磁化）。
３）実施例１１〜２３、２５〜２７、比較例１０、１１、１３、１４
１／２インチ幅テープ全体を、永久磁石を用いて所定の残留磁化が発生するようヘッドの走行方向の順方向に一様に磁化したのち、逆方向に磁化するための単一方向の磁束を誘導させる記録パルス電流ＰＣ１を、該磁気ヘッドに付与することにより、サーボバンドＳＢ１上にＬＴＯ Ｕｌｔｒｉｕｍ２フォーマットのサーボ信号を書き込んだ（双方向磁化２）。

［評価方法］
得られた磁気テープを以下に説明する評価方法にて評価し、結果を表１に示した。
１）サーボ信号の出力
サーボライタによるサーボ信号の書き込み時に、書き込みヘッドの後の走行系に設けた読み取りヘッドによって磁気テープからサーボ信号を読み取り、読み取られたサーボ信号の出力をオシロスコープを用いて測定した。この際、サーボ信号の出力が−２ｄＢ以上である場合に、出力特性が優れるとして「○」、−２ｄＢより小さい場合に、出力特性が劣るとして「×」と判定した。
２）データエラーレート
サーボ信号のＳＮ比が劣化すると、サーボエラーが多発し、データエラーレートが劣化する。よって、サーボ信号のＳＮ比の優劣をデータエラーレートで評価した。データエラーレートは、線記録密度が８０ｋｆｃｉの信号を、８−１０変換により変調し、ＰＲＩ等化方式で磁気テープに記録して、ＬＴＯ−２用ドライブを用いて測定した。この際、データエラーレートが２．５×１０^-5以下である場合に、サーボエラーの発生頻度が少なく、サーボ信号のＳＮ比が優れるとして「○」、２．５×１０^-5を超える場合に、サーボエラーが多く、サーボ信号のＳＮ比が劣るとして「×」と判定した。
３）磁性層の厚み
磁気テープの小片をエポキシ樹脂で包埋し、ダイヤモンドカッターを用いて厚み方向に切り出し、厚み約０．８μｍの測定片を得た。この測定片を、ＴＥＭ（透過型電子顕微鏡）により断面観察して厚みデータを得た。
４）Ｍｒｔの変動率
磁気テープを１ｍサンプリングし、更に、長手方向に１ｃｍ毎に切りだして測定片を得た。このそれぞれの測定片に、ＶＳＭ（試料振動磁気力計）により、最大７９６ｋＡ／ｍ（１０ｋＯｅ）の磁場を与えてＭｒｔを測定した。得られたＭｒｔから、前記した式により磁性層の長手方向におけるＭｒｔの変動率を算出した。
５）ＳＦＤ
磁気テープの小片に、前記ＶＳＭを用いて、最大７９６ｋＡ／ｍ（１０ｋＯｅ）の磁場を与え、磁化曲線を測定した。得られた磁化曲線から、微分曲線を描き、前記した式によりＳＦＤを算出した。
６）データ信号のＳＮ比
ＩＢＭ社製ＬＴＯＵｌｔｒｉｕｍ２データドライブを改造してデータ信号のＳＮ比を測定した。記録電流は、各テープの最適記録電流に設定した。記録波長０．３μｍの信号を記録し、再生信号をシバソク製のスペクトラムアナライザーで周波数分析し、キャリア信号（波長０．３μｍ）の出力と、スペクトル全帯域の積分ノイズとの比をＳＮ比とした。
データ信号のＳＮ比が２３ｄＢ以上である場合に、出力特性が優れるとして「○」、２３ｄＢより小さい場合に、出力特性が劣るとして「×」と判定した。

表１に示すように、実施例１〜１０はいずれの条件も本発明の請求項１で規制する範囲内とした結果、サーボ信号の出力およびデータエラーレートが良好な値を示した。
支持体と磁性層との間に非磁性層を有し、かつ磁性粒子粉末の平均サイズおよびＳＦＤが好適範囲にある実施例１〜７では、特にサーボ信号の出力およびデータエラーレートが良好であった。

一方、比較例１〜９はいずれも、本発明の請求項１で規制する条件を満たしていない。この内、比較例１はサーボ信号が単一方向磁化により書き込まれており、更に、磁性層の厚みおよびＭｒｔの変動率が、請求項１で規制する条件の上限値を超えているため、データエラーレートが実施例に比べて劣る。
比較例２は、サーボ信号が単一方向磁化により書き込まれているため、良好なサーボ信号のＳＮ比が得られず、更にＳＦＤの値が請求項４で規制する条件の上限値を超えているため、データエラーレートが劣化した（「×」）。
比較例３は、Ｍｒｔの変動率および磁性粉末粒子の平均サイズが、それぞれ本発明の請求項１および請求項２で規制する条件の上限値を超えているため、データエラーレートとサーボ信号のＳＮ比が劣化した。
比較例４は、磁性層の厚みが、本発明の請求項１で規制する条件の上限値を超えているため、データエラーレートが劣化した。
比較例５は、Ｍｒｔの変動率が本発明の請求項１で規制する条件の上限値を超えているため、データエラーレートが劣化した。
比較例６は、磁性層厚みが本発明の請求項１で規制する条件の上限値を超えているため、データエラーレートが劣化した。
比較例７は、サーボ信号が単一方向磁化により書き込まれているため、良好なサーボ信号のＳＮ比が得られず、データエラーレートが劣化した。

なお、実施例１および実施例４の磁性粉末粒子のサイズは、ともに請求項２で規制した範囲内であるが、実施例４の方が大きいため、サーボ信号の出力特性に優れている。また、実施例８は非磁性層を設けていないため、データエラーレートが実施例６に比べ劣っているが、問題となるレベルではなかった。

表２に示すように、実施例１１〜２７はいずれの条件も本発明の請求項１で規制する範囲内とした結果、サーボ信号の出力およびデータエラーレート、並びにデータ信号のＳＮ比が良好な値を示した。
支持体と磁性層との間に非磁性層を有し、かつ磁性粒子粉末の平均サイズとその変動率、ＳＦＤ、および残留磁化の比Ｒが好適範囲にある実施例１１〜２０、および２２では、特にサーボ信号の出力およびデータエラーレートが良好であった。
実施例２１は非磁性層を設けていないため、データエラーレートは劣るが問題となるレベルではなかった。サーボ信号の出力およびデータ信号のＳＮ比は良好な値を示した。
一方、比較例８〜１５はいずれも、本発明の請求項１で規制する条件を満たしていない。この内、比較例８はサーボ信号が単一方向磁化により書き込まれており、更に、磁性層の厚みおよびＭｒｔの変動率が、請求項１で規制する条件の上限値を超えているため、良好なサーボ信号の出力が得られず、データエラーレートおよびデータ信号のＳＮ比が実施例に比べて劣る。
比較例９はサーボ信号が単一方向磁化により書き込まれており、更に、ＳＦＤおよび磁性体サイズ変動率が請求項４および請求項６で規制する条件の上限値を超えているため、良好なサーボ信号の出力が得られず、データエラーレートおよびデータ信号のＳＮ比が実施例に比べて劣る。
比較例１０は、Ｍｒｔの変動率および磁性粉末粒子の平均サイズが、それぞれ本発明の請求項１および請求項２で規制する条件の上限値を超えているため、データエラーレートとサーボ信号のＳＮ比が劣化した。
比較例１１は、磁性層の厚みが、本発明の請求項１で規制する条件の上限値を超えているため、データエラーレートおよびデータ信号のＳＮ比が劣化した。
比較例１２は、磁性層厚みと磁性体サイズ変動率が本発明の請求項１および請求項６で規制する条件の上限値を超えているため、データエラーレートおよびデータ信号のＳＮ比が劣化した。
比較例１３は、Ｍｒｔの変動率が本発明の請求項１で規制する条件の上限値を超えているため、データエラーレートおよびデータ信号のＳＮ比が劣化した。
比較例１４は、磁性層厚みが本発明の請求項１で規制する条件の上限値を超えているため、データエラーレートおよびデータ信号のＳＮ比が劣化した。
比較例１５は、サーボ信号が単一方向磁化により書き込まれているため、良好なサーボ信号のＳＮ比が得られず、データエラーレートが劣化した。データ信号のＳＮ比は良好であった。

なお、実施例１１および実施例１４の磁性粉末粒子のサイズは、ともに請求項２で規定した範囲内であるが、実施例１４の方が大きいため、サーボ信号の出力特性に優れている。

本発明の磁気記録媒体は、高密度デジタル記録用磁気記録媒体として好適に用いることができる。

（ａ）は印加磁場（Ｈ）と記録媒体の磁化（Ｍ）との関係を表すグラフ、（ｂ）は（ａ）の微分曲線を表すグラフである。 本発明の実施形態に係る磁気テープ（磁気記録媒体）の説明図で、（ａ）は、サーボ信号を書き込んで、サーボバンドを設けるときに使用する記録信号を示す図、（ｂ）は磁気テープの磁化状態を説明する拡大平面図、（ｃ）は磁気テープのサーボバンドから読み取ったサーボ信号を示す図である。 従来のサーボ信号を有する磁気テープを説明する図で、（ａ）は、サーボ信号を書き込んで、サーボバンドを設けるときに使用する記録信号を示す図、（ｂ）は、磁気テープの平面図、（ｃ）は、ピーク電圧値が大きい場合におけるサーボ信号の読取信号を示す図、（ｄ）は、ピーク電圧値が小さい場合におけるサーボ信号の読取信号を示す図である。

符号の説明

ＤＢ１ データバンド
Ｈ 磁気ヘッド
ＭＴ１ 磁気テープ
ＰＣ１ 記録パルス電流
ＳＢ１ サーボバンド
ＳＳ１ サーボ信号

Claims (6)

1. 支持体上に磁性粉末を含む磁性層を設けた磁気記録媒体であって、
   前記磁性層は、サーボ信号が書き込まれたサーボバンドと、
   データが記録されるデータバンドとを有し、
   前記サーボ信号は、そのトラック方向の何れか一方向に磁化された前記サーボバンド上に、前記一方向とは逆方向に磁化されて書き込まれ、かつ、
   前記磁性層の厚みが１０〜１８０ｎｍであり、
   前記磁性層のトラック方向において、前記磁性層の残留磁化と厚みとの積（Ｍｒｔ）の変動率［（Ｍｒｔの標準偏差）÷（Ｍｒｔの平均値）×１００］が、３０％以下であることを特徴とする磁気記録媒体。
2. 前記磁性粉末は、平均長軸長が３０〜１００ｎｍの強磁性金属粉末又は平均板径が１５〜５０ｎｍの六方晶フェライト磁性粉末であることを特徴とする請求項１に記載の磁気記録媒体。
3. 前記磁性層は、非磁性粉末と結合剤とを少なくとも含む非磁性層を介して、前記支持体上に設けられたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の磁気記録媒体。
4. 前記磁性層のトラック方向において、前記磁性層の磁化反転性を表すスイッチングフィールドディストリビューションが、０．１０〜０．７０であることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の磁気記録媒体。
5. 前記磁性層の、サーボバンド以外の部分の残留磁化φ₀と、該部分に１Ｔの外部磁場を印加したときの残留磁化φ₁の比Ｒ（φ₀／φ₁）が、０．０１〜０．３０であることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の磁気記録媒体。
6. 前記磁性粉末は、長軸長の変動率［（長軸長の標準偏差）／（長軸長の平均値）］が３０％以下である強磁性金属粉末、又は板径の変動率［（板径の標準偏差）／（板径の平均値）］が３０％以下の六方晶フェライト磁性粉末であることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の磁気記録媒体。

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